Cable RF para antenas LTE

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Actualizado – 25 de enero de 2024

Buenos cables HF para conectar antenas LTE a enrutadores son esenciales para un rendimiento óptimo de recepción y transmisión, al igual que todos los conectores utilizados. En general, cuanto más grueso mejor, pero también más caro.

Ahora, como siempre en la vida, es importante encontrar el mejor compromiso entre precio y rendimiento. Los datos a tener en cuenta a la hora de realizar su selección se explican a continuación.

Condiciones marco

En primer lugar, es importante investigar las condiciones generales. ¿Qué longitud debe tener el cable y qué radios de curvatura máximos son posibles al tenderlo?

En el entorno estacionario (casa, propiedad) la distancia a la torre de transmisión no cambia. De este modo se puede partir de la intensidad del campo de recepción determinada en función de la distancia al mástil de transmisión y, en caso necesario, aceptar recorridos de cable más largos o cables de “peor” calidad, siempre que la recepción siga correspondiendo al nivel deseado.

En el uso móvil se deben partir siempre de las peores condiciones posibles y, por tanto, elegir los recorridos de cable más cortos y las mejores calidades de cable y conector, con radios de curvatura inevitablemente mayores.
Sin embargo, los cables que suelen estar instalados permanentemente en las antenas tienen una longitud de hasta 5 m, lo que, por un lado, es adecuado para casi cualquier instalación, pero, por otro lado, le libera de la agonía de elegir el cable adecuado. En parte para disgusto de aquellos a quienes les gustaría estar “óptimamente” equipados.
Cualquiera que utilice antenas que se entreguen sin cables permanentemente conectados podrá alcanzar este objetivo al máximo.

Estructura de cables

Dieléctrico y blindaje

Un cable de alta frecuencia (HF) consta de un conductor interno que transmite la señal, un dieléctrico (un plástico PE blanco rico en oxígeno). Cuanto más blando, más oxígeno queda atrapado en los poros del plástico y mayor es el límite permitido. radio de curvatura (para evitar el aplastamiento de los poros). El cable contiene además al menos una, si es necesario varias trenzas de alambre y/o láminas de CU conductoras de electricidad que protegen contra las radiaciones parásitas.

Radio de curvatura

El radio de curvatura es el radio más pequeño posible debido a la tecnología de aislamiento en la que el cable se puede tender "a la vuelta de la esquina" sin dañar las capas internas de aislamiento HF. El mejor aislante sería el aire. Como esto no se puede conseguir en un cable, se utiliza la tecnología plástica antes mencionada.
Además, las láminas protectoras deben protegerse contra roturas si se doblan demasiado, lo que también requiere un radio de curvatura mayor. Las trenzas son más tolerantes a este respecto.

Material de la funda

La cubierta exterior de PVC, normalmente negra y posiblemente resistente a los rayos UV, está destinada a proteger el cable de las influencias ambientales y daños mecánicos.
Las cubiertas de cables libres de halógenos son resistentes al fuego y, por tanto, se prefieren para su uso en entornos residenciales porque, en caso de incendio, producen menos humo y no contienen halógenos nocivos, como bromo, cloro, flúor o yodo, ni sus gases ácidos. .

Los cables así equipados cumplen las condiciones relativas a:

• Inflamabilidad según IEC 60332-1
• Desarrollo de gas ácido según IEC 60754-1 / 60754-2
• Desarrollo de humo según IEC 61034-2

Blindaje

Un buen cable se caracteriza por una atenuación del blindaje de al menos unos 100 dB. En entornos con alto potencial de interferencia electromagnética, se recomiendan barreras adicionales contra ondas estacionarias hechas con núcleos de ferrita. Estos se ensamblan con alrededor de 20 piezas por cable deslizándolos sobre el cable. Están disponibles en diferentes diámetros interiores. Los diámetros habituales son, por ejemplo, 4,95 mm/7 mm/10,3 mm.

Por lo tanto, la elección del cable también debe basarse en las dimensiones de las ferritas que puedan ser necesarias y que estén disponibles comercialmente.

Cable RF y datos

A continuación se muestra una lista de cables de RF de uso común en orden descendente de valores de atenuación. Las hojas de datos están disponibles haciendo clic en el tipo de cable respectivo en la primera columna.

Aquí se muestran cables SSB técnicamente idénticos del tipo ECO flex x, no enumerados por separado FRNC, o. CALIENTE Se diferencian de los tipos enumerados únicamente en que no contienen halógenos.

¿Ganancia de antena por encima de todo?

Desde la perspectiva del usuario, es ideal tener la mayor ganancia de antena posible para lograr las mejores tasas de transferencia de datos. Si se compara el peor cable HF con el mejor, la diferencia es, dependiendo de la ganancia de la antena, ¡hasta diez veces mayor en la potencia de transmisión (enrutador) (3 W en lugar de aproximadamente 0,32 W)!

El legislador (Orden 59/2009 Boletín Oficial de la Agencia Federal de Redes N° 20/2009 de 21 de octubre de 2009), sin embargo, limita la potencia de transmisión EIRP (potencia radiada isotrópicamente equivalente) a 25 dBm, aproximadamente 0,32 W.

La mayoría de los enrutadores permiten una configuración legal de EIRP a 23 dBm a través de la configuración del país. Esto significa que se tiene en cuenta una reserva de 2 dBm. La elección de la antena y del cable determina si estos valores límite se respetan o se superan significativamente.

Teoría de la ganancia de antena

La información de ganancia de las antenas sugiere amplificación. Sin embargo, ese no es el caso. Una antena no amplifica nada porque es un componente pasivo y solo transmite potencia transmitida o recibida.

Pero: una antena direccional puede absorber más energía de la dirección en la que apunta (amplificándola así) y tiene un patrón de radiación en forma de lóbulo más o menos estirado.

Una antena de varilla, por el contrario, tiene las características de radiación (teóricas) de una esfera, recibe y transmite en todas direcciones. Aparece una "onda" en la varilla de la antena como una onda sinusoidal, con tres cruces por cero y una cresta y un valle de onda. La desviación máxima de esta curva se considera ganancia de antena.

Elección de componentes

Una combinación de 6 m celda de aire 5 Cable, la antena LGAM-7-27-24-58 con una ganancia de 5 dBi en el rango de 2600 MHz produce una potencia de transmisión permitida de 24,55 dBm a 0,29 W.
Sin embargo, la misma antena sólo tiene una ganancia de 2 dBi en el rango de 800 - 1.600 MHz y, con el mismo tipo de cable pero sólo 1 m de longitud, emite una potencia de transmisión idéntica de 24,71 dBm o 0,3 W.
Sin embargo, si utiliza los 6 metros originales en este rango de frecuencia, la potencia de transmisión es de sólo 23,23 dBm, ¡correspondiente a 0,21 W!

Para conseguir aproximadamente la misma potencia de transmisión con la misma longitud de cable, tendrías que utilizar el cable en lugar del Aircell 5. EcoFlex 15 uso y alcanzaría 24,43 dBm o 0,28 W.

Si desea aprovechar la máxima potencia de transmisión (dentro de los límites permitidos) en todos los rangos de frecuencia, no podrá evitar trabajar con diferentes cables (factores de atenuación). Esto da como resultado: cuanto mejor cable para 800 - 1600 MHz, peor para 2400 MHz.

cálculo

Al ingresar los valores respectivos de la aplicación específica en los campos amarillos de la siguiente tabla, los parámetros relevantes se calculan automáticamente y se muestran en los campos verdes.
En cuanto a los valores de atenuación del cable, tenga en cuenta la frecuencia deseada (800, 1.600 o 2.600 MHz), ya que la atenuación también aumenta al aumentar la frecuencia.

Si el valor PIRE se muestra con un fondo rojo en lugar de verde, se ha superado el valor límite de 25 dBm, que se indica específicamente en el campo siguiente.
En este caso, se debe utilizar un cable con mayor atenuación o una longitud de cable más larga o una antena con menor ganancia para cumplir con las normas legales.

tendido de cables

Cuando los cables deben tenderse detrás de rodapiés, en canales para cables o en falsos techos, los radios de curvatura son relativamente poco críticos. En una autocaravana, el espacio es más reducido y los radios de curvatura son un problema mayor. Los pasamuros de ventana normalmente se implementan con un cable "plano" de aproximadamente 20 a 40 cm de largo, lo que inevitablemente da como resultado mayores pérdidas de atenuación y solo debe usarse si no hay absolutamente ninguna otra opción.
Un cable recomendado es, por ejemplo, el de Cable maestro.

Como se indicó al principio, no se deben exceder los radios de curvatura para evitar mermar las propiedades eléctricas del cable. Incluso un “doblamiento” de corta duración conduce inevitablemente a la destrucción irreversible del dieléctrico en este punto.

Extensiones

Debe evitar las extensiones de cable, ya que cada conexión de enchufe genera pérdidas de atenuación, que se incluyen en el cálculo de la PIRE y deben compensarse con mayores ganancias de antena.